SDH光纤传输复用设备原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,SDH原理,1,SDH,信号帧结构和复用步骤,开销和指针（含告警产生原理）,设备的逻辑构成（重点：信号流程、告警位置）,1。基础理论课程介绍,2,内容：,STM-N,的帧结构和帧各部分的作用,PDH,复用进,STM-N,帧的方式,140M,复用进,STM-N,帧,34M,复用进,STM-N,帧,2M,复用进,STM-N,帧,帧结构和复用步骤,3,帧结构,4,STM-N,帧中放置各种业务信息的地方。,2M,、,34M 140M,打包成信息包后，放于其中。然后由,STM-N,信号承载，在,SDH,网上传输。若将,STM-N,信号帧比做一辆货车，其净负荷区即为该货车的车厢。,在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加入通道开销,POH,，,以完成对每一个“货物包”在“运输”中的监视。,信息净负荷(9行261列),5,帧结构,6,段开销,完成对,STM-N,整体信号流进行监控。即对,STM-N“,车厢”中所有“货物包”进行整体上的性能监控。,再生段开销,(RSOH),对,STM-N,整体信号进行监控,复用段开销,(MSOH),对,STM-N,中的某一个,STM-1,信号进行监控,RSOH,、,MSOH,、,POH,组成,SDH,层层细化的监控体制,二者区别：宏观（,RSOH,）,和微观（,MSOH,）,段开销,7,定位低速信号在,STM-N,帧中,(,净负荷,),的位置，使低速信号在高速信号中的位置可预知。,发端在将信号包装入,STM-N,净负荷时，加入,AU-PTR,，,指示信号包在净负荷中的位置，即将装入“车厢”的“货物包”，赋予一个位置坐标值。,收端根据,AU,指针值，从,STM-N,帧净负荷中直接拆分出所需的低速支路信号；即依据“货物包”位置坐标，从“车厢”中直接所需要的那一个“货包”。,由于“车厢”中的“货物包”是以一定的规律摆放的,字节间插复用方式；所以对货物包的定位仅需定位“车厢”中第一个“货物包”即可。,管理单元指针AU-PTR,8,帧结构,9,若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包太小，例：,2M,、,34M,。,需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中信息包，通过支路单元,指针,-TUPTR,定位其在中信息包中的位置。然后将若干中信息包打包成大信息包，通过,AU-PTR,指示相应中信息包的位置。,帧结构,10,帧结构,11,低阶,SDH,高阶,SDH,：,字节间插方式，,4,合,1,PDH,信号,STM-N,：,同步复用和灵活的映射,140MSTM-N,34MSTM-N,2MSTM-N,复用是依复用路线图进行的，,ITU-T,规定的路线图有多种，但通常一个国家或地区仅使用一种。,复用步骤,(,复用方式、复用结构,),复用步骤,12,STM-N,AUG,AU-4,VC-4,TU-3,VC-3,C-3,C-4,TUG-2,TU-12,VC-12,C-12,TUG-3,N,139264kbit/s,34268kbit/s,44736kbit/s,2048kbit/s,指针处理,映射,对齐,复用,中国的SDH基本复用映射结构,13,C4,容器,4,；虚,140M,相对应的标准信息结构，完成速率适配功能。,VC4,虚容器,4,；与,C4,相对应的标准信息结构，完成对装载的,140M,信号进行实时的性能监控。,140M复用步骤,14,AU-4,管理单元,4,，与,VC4,相对应的信息结构,复用路线,140MVC4AU-4STM-1,，,所以,STM-1,仅能复用进一路,140M,信号,140M复用步骤,15,C3,容器,3,；与,34M,相对应的标准信息结构，完成速率适配功能。,VC3,虚容器,3,；与,C3,相对应的标准信息结构，完成对装载的,34M,信号进行实时的性能监控。,34M复用步骤,16,TU3,支路单元,3,；与,VC3,相对应的标准信息结构，完成一级指针定位。,TUG3,支路单元组,3,；与,TU3,相对应的标准信息结构。,34MVC3TU3TUG3,；,3TUG3VC4STM-1,；,所以,STM-1,可以复用进,3,路,34M,。,34M复用步骤,17,C12,容器,12,；与,2M,相对应的标准信息结构，完成,2M,信号速率适配，,4,个基帧组成一复帧。,VC12,虚容器,12,；与,2M,相对应的标准信息结构，完成对某路,2M,信号实时监控。,TU12,支路单元,12,；与,VC12,相对应的标准信息结构，完成对,VC12,的一级指针定位。,2M复用步骤,18,TUG2,支路单元组,2,；,TUG3,支路单元组,3,。,2MC12VC12TU12,；,3TU12TUG2,；,7TUG2TUG3,；,3TUG3VC4STM1,。,STM-1,可装入,373=63,个,2M,信号。,2M,复用结构是,3-7-3,结构。,2M复用步骤,19,4,个,C12,基帧组成一个复帧。,基帧、复帧装入的是同一路,2M,信号。,基帧装入,2M,信号的,125us,时间段的信息；复帧装入,2M,信号,500us,时间段的信息,复帧的概念,2M复用步骤,20,内容：,SDH,监控的实现,开销,段开销,RSOH,、,MSOH,通道开销,HPOH,、,LPOH,指针,管理单元指针,AU-PTR,支路单元指针,TU-PTR,开销和指针,21,RSOH,、,MSOH,、,HPOH,、,LPOH,完成层层细化的监控功能。,开销,段开销,通道开销,再生段开销,复用段开销,高阶段通道开销,低阶段通道开销,开销,22,开销,23,定帧字节：,A1,、,A2,寻找连续信号流的帧头,A1=f6H,、,A2=28H,开销,24,数字通信通路,(DCC),字节：,D1D12,网元网管之间、网元和网元之间,OAM,信息通路,D1-D3,用于再生段,(DCCR),，,带宽,364kb/s,D4-D12,用于复用段,(DCCM),，,带宽,964kb/s,开销,25,再生段误码监测,B1,字节,对再生段信号流进行监控,方式为,BIP8,偶校验,BIP8,偶校验工作机理：,以,8bit,为单位,(,一个字节为单位,),校验相应,bit,列（,bit,块）,使相应列,1,的个数为偶,公务联络字节：,E1,、,E2,光纤连通业务未通或业务已通时各站间的公务联络,分别提供,1,个,64kb/s,数字电话通路,E1,用于再生段公务联络,E2,用于复用段公务联络,开销,26,B1,字节工作机理,发端对对上一个已扰码帧,(1#STM-N),进行,BIP8,偶校验，所得值放于本帧,(2#STM-N),的,B1,字节处,收端对所收当前未解扰帧,(1#STM-N),进行,BIP8,偶校验，所得值,B1,与所收下一帧解扰后,(2#STM-N),的,B1,字节相异或,异或的值为零则表示传输无误码块，有多少个,1,则表示出现多少个误码块,若收端检测到,B1,误码块，在收端,RS-BBE,性能事件,中反映出来,A1 00110011,A2 11001100,A3 10101010,A4 00001111,B 01011010,BIP-8,例：某信号一帧有4个字节，对其进行BIP8偶校验如图：,开销,27,开销,28,复用段误码监测,B2,字节,对复用段信号流进行监控,方式为,BIP24,偶校验,BIP24,偶校验工作机理：,以,24bit,为单位（,3,个字节为单位，,STM-1,帧有,3,个,B2,字节）,校验相应,bit,列（,bit,块）,使相应列,1,的个数为偶,开销,29,B2,字节工作机理,发端对上一个未扰码帧除去,RSOH,外的所有字节进行,BIP24,偶校验，所得值放于本帧的,3,个,B2,字节处,收端对所收当前已解扰帧且除去,RSOH,外的所有字节进行,BIP24,偶校验，所得值,B2,与所收下一帧解扰后的,B2,字节相异或,异或的值为零则表示传输可能无误码块,异或的值不为零则，,1,的数目表示出现多少个误码块,若收端检测到,B2,误码块，在收端,MS-BBE,性能事件,中反映出来,BIP24,例：某信号一帧有9个字节，对其进行BIP24偶校验如图：,开销,30,复用段远端误块指示字节,M1,对告信息，由信宿回传到信源,告知发端：收端当前收到的,B2,检测的误块数,在发端,MS-REI,（,复用段远端误块指示）告警,事件中反映出来,开销,31,自动保护倒换,(APS),通路字节,K1,、,K2(b1-b5),传送自动保护倒换信令，使网络具备自愈功能,用于复用段保护倒换情况,复用段远端失效指示,(MS-RDI),字节,K2(b6-b8),111,，,表示收到复用段全,1,信号，本端产生,MS-AIS,告警,110,，表示收到对告信息,MS-RDI,，,表示对端收信号失效,(,R-LOS,、,MS-AIS,、,RLOF,等,),开销,32,开销,33,同步状态字节,S1,（,b5-b8,）,用于表示各时钟源的时钟质量，并可用于时钟源保护倒换,值越小，表示时钟源质量越高,RSOH,、,MSOH,完成了段层的层层细化的监控功能,注：字节间插复用时，各STM-1帧的 AU-PTR和PAYLOAD的所有字节原封不动间插，而段开销有所不同。只有第一个STM-1的段开销被保留，其余N-1个STM-1的段开销中仅保留A1,A2,B2字节,其余均略去。,段开销S1,34,区别,宏观和微观,包容和被包容,分类,低阶通道开销,VC12,高阶通道开销,VC4,通道开销,35,J1,B3,C2,G1,F2,H4,F3,K3,N1,VC4,1,1,261,9,高阶通道开销,J1,通道踪迹字节,B3,通道,BIP-8,字节,C2,信号标识字节,G1,通道状态字节,F2,、,F3,通道使用者通路,H4,复帧位置指示器,K3(b1b4),自动保护倒换,(APS),通路,N1,网络运营者字节,K3(b5b8),备用比特,高阶通道开销,36,通道踪迹字节：,J1,VC4,的首字节，即,AU-PTR,所指的字节,发端持续的发此字节,高阶通道接入点标识符，使收端能具此确认于指定发端处于持续连接状态。,J1,字节设置要求：收发相匹配。即设备实际收的,=,设备应收的值,华为公司,SDH,设备,J1,字节值默认为：,HuaWei,SBS,收端检测到,J1,失配，相应通道（,VC4,）,产生,HP-TIM,告警,。,高阶通道误码监测字节：,B3,监测高阶,VC,的误码性能,监测方式,BIP-8,偶校验,高阶通道开销J1,37,机理类似于,B1,、,B2,本端监测到相应,VC,通道,B3,误块，在相应通道的,性能事件,HP-BBE,中反映出来,信号标记字节：,C2,指示,VC,帧的复接结构和信息净负荷的性质,要求收发相匹配，失配则本端相应,VC4,通道产生,HP-SLM,告警,，并可能往下级信息结构,C4,下插全“,1”,C2=00H,表示该,VC4,未装载，本端产生,HP-UNEQ,告警,，并可能往下级信息结构,C4,插全“,1”,设置设备时要求：,VC4,装载,2M,设为,TUG,结构，,34M,设为,34M,结构，,140M,设为,140M,结构。,高阶通道开销B3、C2,38,通道状态字节：,G1,反映高阶,VC,传输的状态,对告信息：信宿反馈给信源，以便使信源知道信宿当前的接收状态,b1-b4,回传由,B3,检测的误码块数。发端在性能事件,HP-FEBBE,及告警,HP-REI,中查询得到,收端检测到,AU-AIS,、,J1,和,C2,失配、,VC4,未装载，在相应,VC4,通道上回传发端,HP-RDI,告警,b5,高阶通道开销G1,39,TU,位置指示字节：,H4,指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置,PDH,复用进,SDH,时，,H4,字节仅对,2M,信号有意义。指示当前帧是复帧的第几个基帧，以便收端具此找到,TU-PTR,，,拆分出,2M,信号,H4,的范围,00H-03H,若收端收到的,H4,字节超出此范围，或不是预期值，本端在相应通道产生,TU-LOM(,复帧丢失,),告警,，并在相应通道的下级信息结构插全“,1”,高阶通道开销H4,40,1,1,9,500us VC12复帧,V5,J2,N2,VC12,VC12,VC12,4,K4,VC12,低阶通道开销,41,通道状态和信号标记字节：,V5(,类似,G1,和,C2,字节,),复帧中的第一个字节，,TU-PTR,所指示的字节,VC12,误码监测、,VC12,通道状态对告、信号标记,b1-b2BIP2,误码监测,LP-BBE,b3,收端接收误码情况对告指示,LP-REI,b5-b7,信号标记。若为,000,，本端相应通道产生,LP-UNEQ,告警,本端接收到,TU-AIS,、,LP-TIM,、,LP-SLM,时,，通过,b8,反馈给发端相应通道上,LP-RDI,告警信号,低阶通道开销V5,42,分类,AU-PTR,定位,VC4,在,AU-4,中的位置,TU-PTR,定位,VC12,在,TU12,中的位置,与定帧字节一起完成从高速信号,STM-N,中直接下低速信号,指针,AU-PTR,TU-PTR,指针,43,管理单元指针,AU-PTR,主要由,H1,、,H2,、,H3H3H3,组成,指针值,H1,、,H2,后,10bit,指针范围,0-782,H3H3H3,为调整单位,3,个字节,VC4,和,AU-4,无频差相差,AU-PTR,的值为,522.,若收,H1H2,为全“,1”,，本端产生,AU-AIS,告警,若收指针值超出允许范围，或连续收到,8,帧以上,NDF,，,则本端在相应通道上产生,AU-LOP,告警,，,下插全“,1”,指针调整间隔为,3,帧,管理单元指针AU-PTR,44,支路单元指针,TU-PTR,V1,、,V2,、,V3,、,V4 4,个字节,指针值,V1,、,V2,后,10bit,指针范围,0-139,V3,为调整单位,1,字节,若收,V1,、,V2,为全“,1”,，本端产生,TU-AIS,告警,若收指针值超出允许范围，或连续收到,8,帧以上,NDF,，,则本端在相应通道上产生,TU-LOP,告警，下插全“,1”,VC12,和,TU-12,无频差,V5,字节的位置是,70.,支路单元指针TU-PTR,45,内容:,SDH,网络常见网元,SDH,设备逻辑功能块,基本功能块,辅助功能块,告警流程图,目标:,掌握常见网元的功能,掌握设备基本功能块的功能,掌握辅助功能块的功能,重点掌握功能块的告警、性能监测机理,重点掌握,SDH,设备的告警流程图,SDH设备的逻辑构成,46,终端复用器,TM,双端口器件，用于端点站。群路端口默认为,w,交叉复用功能,作用,TULU,TM,W,STM-N,STM-M,140Mb/s,2Mb/s,34Mb/s,注MN,终端复用器TM,47,插,/,分复用器,ADM,三端口器件，用于节点站。群路端口默认为：左,w,、右,e,交叉复用功能,作用,LU(w)TULU(e),、,LU(w)LU(e),最常用网元，可等效其他网元,STM-M,注：MN,w,e,2Mb/s,34Mb/s,140Mb/s,ADM,STM-N,STM-N,插/分复用器ADM,48,再生中继器,REG,（,电）,2,端口器件，用于节点站。群路端口默认为：左,w,、右,e,不需交叉复用功能,功能：,O/E,、,抽样、判决、再生整形、,E/O,；,使线路噪声不积累,w,e,REG,STM-N,STM-N,再生中继器REG,49,等效为,入线：m,出线：n,数字交叉连接设备,DXC,多端口器件，用于重要节点站，提供强大的交叉能力。,以,m/n,表征其特点,DXC,m,n,数字交叉连接设备DXC,50,产生背景,SDH,设备统一的接口,不同厂家的实现的方式千差万别,ITU-T,规定统一的基本功能块标准,讲述方式,以整个系统的角度讲述,重点讲述各个功能块的告警、性能监测机理,逻辑功能块,51,STM,A,B,C,D,E,F,F,F,G,G,H,H,I,N,P,G.703,G.703,140Mb/s,2Mb/s,34Mb/s,注：以2Mb/s为例,SPI,RST,TTF,MSP,MST,MSA,HPC,PPI,PPI,LPA,LPA,HPT,HPT,LPT,LPC,HPA,OHA,OHA接口,SEMF,MCF,Q接口,F接口,D4D12,D1D3,外同步,HOA,HOI,LOI,w,L,J,K,M,SETS,SETPI,TM设备的典型功能块的组成,52,53,54,55,SPI同步设备物理接口,收方向,AB,O/E,提取线路定时,失效,RLOS,发方向,BA,E/O变换,同步设备物理接口功能块SPI,56,收方向,BC,RLOS,C点信号全“1”,定帧,A1、A2,失败,ROOF、RLOF,C点信号“1”,正常,解扰,处理E1、D1-D3,校验B1,RS-BBE,再生段终端功能块RST,57,发方向,CB,写RSOH,计算B1,加入E1,D1-D3,加扰,STM-N帧,再生段终端功能块RST,58,A,、,B,、,C,点信号帧结构,STM-N电信号,B点,STM-N光信号,A点,270N,1,9,9N,C点,再生段终端功能块RST,59,收方向,CD,提取APS信令,K1、K2（b1-b5）,检测K2（b6-b8）,110,MS-RDI,111,MS-AIS,D点信号“1”,检测B2,不符,MS-BBE,越限,MS-EXC（B2）,D点信号“1”,复用段终端功能块MST,60,发方向,DC,写MSOH,M1MS-REI,收MS-BBE时,K2110,MS-RDI,收MS-AIS时,复用段终端功能块MST,61,D,点信号帧结构,270N,9N,再生段和复用段的区别,MST,MST,RST,RST,SPI,SPI,RS（再生段）,MS（复用段）,复用段终端功能块MST,62,MSP:,复用段保护功能块,进行复用段保护倒换,启动条件,RLOS,、,RLOF,、,MS-AIS,不倒换时，信号透明传输,1+1,、,1,：,1,、,1,：,n,主,备,TM,TM,设备模型为：,图4.10,功能块模型为：,M,S,A,M,S,A,M,S,P,M,S,P,MST,MST,MST,MST,主信道,备用信道,复用段保护功能块MSP,63,收方向,EF,消间插,AUG,NAU-4,解读指针,AU-PTR,H1H2H3全“1”,AU-AIS,F点信号全“1”,无效指针,8个NDF,AU-LOPF“1”,复用段适配功能块MSA,64,发方向,写指针,AU-PTR,字节间插,NAU-4AUG,SPI,、,RST,、,MST,、,MSP,、,MSA,组成复合功能块,TTF,STM-N,光信号,NVC4,复用段适配功能块MSA,65,66,67,68,69,70,HPC,：,高阶通道连接功能块,对,VC4,的交叉矩阵,仅选择路由，不处理信号,HPT,：,高阶通道终端,HPOH,源和宿,对高阶,VC4,进行实时监控,基本逻辑功能块,71,收方向,FG,检测B3,不符,HP-BBE,检测J1,失配HP-TIM,G点全“1”,检测C2,失配HP-SLM,00H HP-UNEQ,G点全“1”,H4传给,HPA,高阶通道终端功能块HPT,72,发方向,GF,写HPOH,G1HP-REI,收HP-BBE时,G1HP-RDI,收HP-TIM、HP-SLM,HP-UNEQ,高阶通道终端功能块HPT,73,C4,1,1,9,260,G,点信号帧结构,VC4,1,1,9,261,F,点信号帧结构,高阶通道终端功能块HPT,74,LPA,：,低阶通道适配功能块,包封,/,拆包封：,PDHC,PPI,：,PDH,物理接口功能块,设备与,PDH,线路接口,提取,PDH,支路定时信号,码型变换：,NRZHDB3,、,NRZCMI,基本逻辑功能块,75,PPI,收方向,LM,JK,码型变换,发方向,ML,KJ,码型变换,提取定时,无输入信号,T-ALOS、P-LOS,EX-TLOS,PDH物理接口功能块PPI,76,收方向,GH,消间插,C4TU12,处理指针,TU-PTR、TU12VC12,V1V2V3“1”,TU-AIS,H点全“1”,无效指针,TU-LOP,H点全“1”,高阶通道适配功能块HPA,77,发方向,HG,写指针,TU-PTR、VC12TU12,字节间插,TU12C4,高阶通道适配功能块HPA,78,HOI,：,高阶接口功能块,(HPT,、,LPA,、,PPI),140MVC4,HOA,：,高阶组装器,(HPT,、,HPA),VC12VC4,LPC,：,低阶通道连接功能块,对,VC12,、,VC3,的交叉矩阵,仅选择路由，不处理信号,LPT,：,低阶通道终端,LPOH,源和宿,对低阶,VC12,进行实时监控,基本逻辑功能块,79,LPT,收方向,HI,检测V5,LP-BBE,LP-TIM、LP-SLM,LP-UNEQ,发方向,IH,写LPOH,收LP-BBELP-REI,收LP-TIM、SLMLP-RDI,低阶通道终端功能块LPT,80,VC12,1,1,9,4,H点信号帧结构,I点信号帧结构,C12,1,1,9,4,LPT、LPA、PPT组成LOI，功能2M、34MVC12、VC3,低阶通道终端功能块LPT,81,82,83,84,85,86,SEMF,：,同步设备管理功能块,本设备各功能块的监控,其他设备间,OAM,信息互通,MCF,：,消息通信功能块,提供网管,f&Q,接口,提供,D1-D3,、,D4-D12,接口,(P,、,N),SETS,：,同步设备定时源,提供本地时钟,输出本地时钟,OHA,：,开销接入功能块,公务开销的接入：,E1,、,E2,、,F1,辅助功能块,87,R-LOS,R-LOF,MS-EXC,MS-AIS,AU-LOP,AU-AIS,HP-UNEQ,HP-TIM,HP-SLM,TU-AIS,告警流程图,88,功能块主要告警和与开销字节的关系,89,告警信息的产生与回送,RST,MST,MSA,HPT,HPA,LPT,LOS，LOF,（J0）RS-TIM,1,（B1）BIPERR,（K2）MS-AIS,（B2）MS-BIPREE,（M1）MS-REI,AIS,1,（K2）MS-RDI,AU-AIS,AU-LOP,AIS,1,（J1）HP-TIM,（B3）HP-BIP ERR,（G1）HP-REI,（G1）HP-RDI,1,AIS,TU-AIS,TU-AIS,（H4）HP-LOM,（C2）HP-SLM,AIS,1,（J2）LP-TIM,（V5）LP-BIP ERR,（V5）LP-REI,（V5）LP-RDI,AIS,1,（V5）LP-SLM,AIS,1,图中,表示产生出相应的告警信号,图中,表示检出相应的告警信号,90,SPI SDH物理接口 SDH physical interface,PST 再生段终结 Regenerator section termination,MST 复用段终结 Multiplex section termination,MSP 复用段保护 Multiplex section protection,MSA 复用段适配 Multiplex section adaptation,PPI PDH物理接口 PDH physical interface,HPA 高阶通道适配 Higher order path adaptation,HPT 高阶通道终结 Higher order path termination,LPA 高阶通道适配 Low order path adaptation,LPT 高阶通道终结 Low order path termination,TTF 传输终端功能 Transport terminal function,HOI 高阶接口 Higher order interface,91,RS MS HP LP TU,DLOS 数字信号丢失 loss of digital signal,ALOS 模拟信号丢失 loss of analog signal,LTI 同步源丢失 loss of timing input,REI 远端错误指示 remote error indication,RDI 远端缺陷指示 remote defect indication,RFI 远端故障指示 remote failture indication,SSM 同步状态信息 synchronization status messages,DCC 数据通信通道 data communication channel,LOS 信号丢失 loss of signal,LOF 帧丢失 loss of frame,LOM 复帧丢失 loss of multiframe,LOP 指针丢失 loss of pointer,OOF 帧失步 out of frame,BBE 背景误码块 backgroud block error,EXC 误码过量 excessive errors,TIM 追踪识别符适配 trace indentifier mismatch,SLM 信号标记适配 signal label mismatch,UNEQ 未装载 unequipped,92,